JPH0678627U - 保持器付きころ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価にして耐摩耗性が高いと共に、高速回転
による発熱を抑止した保持器付きころを提供すること。 【構成】 フッ素樹脂の微粒子を均一に分散共析させて
なる複合めっき皮膜１１を所要部位に形成し、上記の効
果を得ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、保持器付きころに関し、特に高速回転に適した保持器付きころに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、オートバイ等に装備されるエンジンのコネクティングロッド用とし
て、 断面高さが小さく大きな負荷容量を有する特徴が生かされて保持器付きころが多 く使用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

最近、エンジンの回転を高速化しようとする傾向があり、従来の保持器付きこ ろにおいてはこれに対応するために銅めっきまたは銀めっきを施すことによって 摩耗や焼け付きを抑止している。銀めっき処理を行った保持器付きころは銅めっ きを施したものに比して良好な高速回転性能が得られているが、それでも耐え得 る最高回転数は１３０００回転／分（ｒｐｍ）程度であり、回転数をこれ以上高 めようとすると潤滑油の供給をかなり多くしようとも摩耗及び焼け付きが発生す るという欠点がある。また、銀を用いためっき処理はコストが高く、この点もエ ンジンの開発を行う上で解決されるべき問題となっている。

【０００４】 そこで、本考案は上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、安価にして耐 摩耗性が高いと共に高速回転による発熱を抑止した保持器付きころを提供するこ とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、略円筒状にして複数のポケットが軸方向に平行に形成された保持器 と、前記ポケット各々に挿入されたころとからなる保持器付きころにおいて、所 要部位に、フッ素樹脂の微粒子を均一に分散共析させてなる複合めっき皮膜を形 成したものである。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例としての保持器付きころについて、添付図面を参照しつ つ説明する。

【０００７】 図１乃至図４に示すように、本考案に係る保持器付きころは、略円筒状にして 複数のポケット１ａが軸方向に平行にかつ円周方向において等間隔にて形成され た保持器１と、該各ポケット１ａに挿入された針状ころ２とからなる。なお、ポ ケット１ａの寸法は、後述の各保持用突出部間の寸法を除いてころ２の寸法より 僅かに大きく形成されている。

【０００８】 保持器１は、２つの（保持器の）円環部１ｂと、該両円環部１ｂを互いに結合 しかつ該各円環部１ｂと共に上記ポケット１ａを画定する（保持器の）柱１ｃと を、一体に成形してなる。図３及び図４から明らかなように、この柱１ｃは、両 円環部１ｂに各々連なる厚肉部１ｄと、該厚肉部１ｄ間に介在する薄肉部１ｅと を有しており、これら厚肉部１ｄ及び薄肉部１ｅによって、略Ｕ字状の凹部１ｆ が保持器１の内周側に画定されている。なお、厚肉部１ｄ及び薄肉部１ｅについ ては図１にも示している。該凹部１ｆは、保持器１の軽量化を図るためのいわゆ る肉抜きとして設けられたものであり、ころ２のピッチ円径（Ｐ．Ｃ．Ｄ）より も外側まで達している。

【０００９】 上記（保持器の）柱１ｃの両端部近傍、すなわち各厚肉部１ｄには、その内面 側両側に内側保持用突出部１ｇが形成されており、外面側の該内側保持用突出部 １ｇに対応する部位に一対の外側保持用突出部１ｈが形成されている。これら内 側保持用突出部１ｇ及び外側保持用突出部１ｈはポケット１ａ内に臨むように突 出しており、円周方向において隣り合う（保持器の）柱１ｃの保持用突出部同士 の間隔がころ２の直径よりも僅かに小さいように設定されている。これによりこ ろ２が保持され、ポケット１ａからの脱落が規制されている。

【００１０】 上記内側保持用突出部１ｇ及び外側保持用突出部１ｈは、柱１ｃの内外面に円 周方向に伸長するように２条ずつのカシメ溝１ｉ及び１ｊを設けることにより形 成されたものである。このように、各保持用突出部がカシメ加工のみにて形成さ れるため、量産性に富み、安価に製作することができる。また、これらカシメ溝 １ｉ及び１ｊはいわゆるオイルグルーブ（油溜り）として作用するので、効率の よい潤滑が行われる。

【００１１】 各図から明らかなように、各柱１ｃの両側部、詳しくは薄肉部１ｅの両側部に は、該柱１ｃによって画定されているポケット１ａの一部を拡幅するように所定 長の凹部１ｋが形成されている。これらの凹部１ｋは上記カシメ溝１ｉ、１ｊと 共にオイルグルーブとして作用する、但し、この凹部１ｋを設けたことにより幅 寸法が小となった薄肉部１ｅの剛性を確保するため、該薄肉部１ｅの厚さｔ₁ （ 図３）を若干厚く設定している。

【００１２】 上述のように、多数のオイルグルーブが設けられていることから、潤滑が十分 に行われて焼け付きが防止され、高速回転用として好適である。

【００１３】 なお、図３から明らかなように、上記薄肉部１ｅと共に柱１ｃを構成する厚肉 部１ｄについては、その厚さｔ₂ が円環部１ｂの厚さと同じに大きく設定されて おり、これにより形状が単純化され切削加工が容易となって安価に製作できると 共に、柱１ｃの梁としての剛性が向上してカシメ加工がしやすくなっている。従 って、上記内側保持用突出部１ｇ及び外側保持用突出部１ｈを高精度に成形でき てその突出量が安定し、確実にころ２を保持することができる。

【００１４】 図４は当該保持器付きころを軸５と外輪６に嵌合させた使用状態を示すもので あるが、この使用状態においては、ころ２が上記厚肉部１ｄの両側に形成された ころ案内面と接触し、ほぼＰ．Ｃ．Ｄ．上で案内され、内側及び外側保持用突出 部１ｇ、１ｈに接触しないような寸法設定がなされている。更に、保持器１の内 周面と軸５とが接触する前に外輪６の転走面と保持器１の外周面とが接触するよ うな寸法設定がなされている。

【００１５】 上述した保持器付きころにおいては、保持器１について例えば浸炭用鋼（ＳＣ Ｍ４１５、ＳＴＫＭ１３など）等を素材として製作され、ころ２については軸受 用鋼（ＳＵＪ２など）等を用いて製作される。

【００１６】 そして、めっき処理によって、図５に示すように、保持器１の素地１０の表面 に複合めっき皮膜１１が形成される。なお、この図５は、実寸法を拡大した状態 を示しており、複合めっき皮膜１１の厚さは実際は約５μｍとなっている。この 複合めっき皮膜１１は、母材（マトリックス）中にフッ素樹脂（４フッ化エチレ ン）の微粒子を均一に分散共析させたものであり、該図において黒点がフッ素樹 脂の微粒子を表し、黒点以外の白色部分が母材を表している。

【００１７】 下記の表１は、上記複合めっき皮膜１１の組成を示すものである。但し、本表 においては、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の含有率が高いもの（Ａ種）と低いもの（ Ｂ種）との２種類について示している。

【表１】

【００１８】 上記表から明らかなように、複合めっき皮膜１１の母材は、ニッケル（Ｎｉ： 無電解質）を主要素材とし、これにリン（Ｐ）を含有させている。なお、該表に 示した組成の複合めっき皮膜１１はカニフロン（商標：日本カニゼン株式会社） と称するものであるが、フッ素樹脂粒子を分散共析させた複合めっき皮膜であれ ば種々の組成のものが適用可能であることは言及するまでもない。また、母材と して含まれるニッケルとしては無電解質に限らず電解質のもとしてもよい。また 、複合めっき皮膜の母材としてはニッケル以外のものを使用することもできる。

【００１９】 更に、該表には複合めっき皮膜１１の硬度（ビッカース硬さ：ＨＶ）を、熱処 理を施す前と施した後の両者について示しているが、その数値から明らかなよう に、熱処理を加えた後の皮膜硬度はそれ以前に比して増大している。但し、この 硬度に関しては、表１に示したＡ種及びＢ種のうちＢ種のものがより良い結果が 得られている。

【００２０】 上述したように、本考案に係る保持器付きころにおいては、保持器１について 、ころ２との摺接部並びにこれと組付けられるべき他の部品である軸５及び外輪 ６に対する摺接部に、フッ素樹脂の微粒子を分散共析させてなる複合めっき皮膜 １１が形成されている。このようにフッ素樹脂の微粒子を含有した複合めっき皮 膜は自己潤滑性に優れており、耐摩耗性が高いと共に、回転に伴い上昇する温度 が低く抑えられ、高速回転エンジンのコネクティングロッド等に装備される軸受 として好適で、長期の寿命が望める。また汎用軸受として、自己潤滑性が大であ ることから、比較的低い潤滑状態または無給油状態においても上記の効果が奏さ れる。

【００２１】 保持器付きころの焼け付きは、摩擦によって発生する熱量によるもので、本考 案に係るめっき処理を施した保持器付きころと、これと同寸法の従来の銀めっき された保持器付きころとについて、遠心荷重軸受試験機を用いて耐久するｐＶ値 の比較試験を行った。 ここで、ｐ：保持器外周面の接触圧力〔Ｎ／ｃｍ² 〕 Ｖ：保持器外周面の滑り速度〔ｍ／ｓ〕 前記試験機で、潤滑油の供給量を一定とし、ｐＶ値を増加させていき、保持器 付きころが焼け付くときのｐＶ値を求めた。実験の結果、本考案による複合めっ き皮膜を有する保持器付きころは、従来の銀めっきの保持器付きころと比較して 約１．９倍の値（下記）を得た。なお この値は、エンジンコネクティングロッ ド実機においてエンジンの最高回転数ｎ＝１６０００回転／分（ｒｐｍ）の場合 の保持器案内面におけるｐＶ値に相当している。

【数１】

【００２２】 なお、この場合、供試体としての保持器付きころとして、各主要寸法が下記の ものが用いられた。 Ｆｗ：内接円径＝２２ｍｍ Ｅｗ：外接円径＝２９ｍｍ Ｂｃ：保持器幅＝１７ｍｍ Ｄｗ：ころの直径＝３．５ｍｍ Ｌｗ：ころの長さ＝１３．８ｍｍ Ｚ：ころ数＝１４

【００２３】 上記した複合めっき皮膜１１は、従来より行われている銀からなるめっき皮膜 に比して安価に形成することができ、コストの低減が達成されている。また、複 合めっき皮膜１１に含有するフッ素樹脂粒子は自己潤滑作用の他に緩衝作用をも なし、これによる消音効果が得られる。

【００２４】 次に、本考案の第２実施例としての保持器付きころを図７を用いて説明する。 なお、当該保持器付きころは以下に説明する部分以外は図１乃至図４に示した第 １実施例としての保持器付きころと同様に構成されているので、全体としての説 明は省略して要部のみの説明に留める。また、以下の説明において、該第１実施 例の保持器付きころの構成部材と同一の構成部材については同じ参照符号を用い ている。

【００２５】 図示のように、この保持器付きころにおいては保持器１が有する各（保持器の ）柱１ｃの外周側であって外側保持用突出部１ｈの内側に軸方向に伸びる凹部１ ｍが形成されている。この凹部１ｍは柱１ｃの全幅にわたって形成されておりそ の深さｅは約０．１〜０．２ｍｍに設定されている。この凹部１ｍについてもオ イルグルーブとして作用し、潤滑性が増し、高速回転がなされた場合でも焼け付 き等が生じ難くなっている。また、該凹部１ｍを設けたことにより、コネクティ ングロッドの内径側との接触面積が減少すると共に、保持器付きころの更なる軽 量化が達成されている。

【００２６】 なお、上記の各実施例においては、複合めっき皮膜１１を保持器１の全面にわ たって形成しているが、この他、摩耗等を生じ易い部位にのみ形成するようにし てもよい。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案による保持器付きころにおいては、自己潤滑性に 優れたフッ素樹脂粒子を含む複合めっき皮膜を所要部位に形成しているので、低 潤滑状態においても耐摩耗性が高いと共に、回転に伴い上昇する温度が低く抑え られ、高速回転エンジンのコネクティングロッド等に装備される軸受として好適 で長期の寿命が望めるという効果がある。 また、該複合めっき皮膜は、従来より行われている銀めっきに比して安価に形 成することができる故にコストが安く済むという効果がある。 更に、フッ素樹脂粒子は自己潤滑作用に加えて緩衝作用をもなすから、消音効 果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の実施例としての保持器付きこ
ろの斜視図である。

【図２】図２は、図１に示した保持器付きころの一部の
平面図である。

【図３】図３は、図１に示した保持器付きころの一部
を、軸方向を含む面に沿って切断した状態の縦断図面で
ある。

【図４】図４は、図１に示した保持器付きころの一部
を、軸方向に対して垂直な面に沿って切断した状態の縦
断面図である。

【図５】図５は、図１に示した保持器付きころの一部の
拡大断面図である。

【図６】図６は、本考案の第２実施例としての保持器付
きころの一部を、軸方向を含む面に沿って切断した状態
の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 保持器 １ａ ポケット １ｂ （保持器の）円環部 １ｃ （保持器の）柱 １ｆ、１ｋ、１ｍ 凹部 １ｇ 内側保持用突出部 １ｈ 外側保持用突出部 １ｉ、１ｊ カシメ溝 ２ （針状）ころ ５ 軸 ６ 外輪 １０ 素地 １１ 複合めっき皮膜

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円筒状にして複数のポケットが軸方向
   に平行に形成された保持器と、前記ポケット各々に挿入
   されたころとからなる保持器付きころであって、所要部
   位に、フッ素樹脂の微粒子を均一に分散共析させてなる
   複合めっき皮膜を形成したことを特徴とする保持器付き
   ころ。
2. 【請求項２】 前記複合めっき皮膜の母材は、ニッケル
   を主要素材とすることを特徴とする請求項１記載の保持
   器付きころ。